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第1章 计算机三维图形的基本概念1

1．1 三维坐标系和几何体1

1．1．1 三维坐标系1

1．1．2 三维图元2

1．1．3 三角形光栅化规则3

1．2 明暗处理4

1．2．1 明暗处理方式5

1．2．2 比较明暗处理方式5

1．2．3 设置明暗处理方式6

1．2．4 平面和顶点的法线向量7

1．2．5 三角形内插11

1．3 矩阵和变换12

1．3．1 矩阵12

1．3．2 三维变换12

第2章 Direct3D立即模式基础17

2．1 Direct3D立即模式的层次结构17

2．1．1 Direct3D立即模式对象类型18

2．1．2 Direct3D立即模式的COM接口19

2．2 DirectX 7．0的Direct3D立即模式的改进20

2．3 Direct3D和DirectDraw21

2．3．1 DirectDraw对象和Direct3D21

2．3．2 Direct3D接口22

2．3．3 访问Direct3D接口23

2．3．4 创建附属于Direct3D的对象25

2．4 Direct3D设备25

2．4．1 Direct3D设备的概念25

2．4．2 Direct3D设备的类型26

2．4．3 设备接口29

2．4．4 设备状态30

2．4．5 使用设备56

2．4．6 AGP表面和Direct3D设备80

第3章 几何流水线81

3．1 流水线概述81

3．2 世界变换82

3．2．1 什么是世界变换的概念82

3．2．2 设置一个世界矩阵83

3．2．3 性能优化85

3．3 观察变换（View Transformation）85

3．3．1 观察变换的概念85

3．3．2 设置一个观察矩阵87

3．3．3 性能优化88

3．4 投影变换89

3．4．1 观察截锥89

3．4．2 投影变换的概念90

3．4．3 设置一个投影矩阵92

3．4．4 一个“w-友好的”投影矩阵93

3．5 视口和裁剪94

3．5．1 什么是视口94

3．5．2 视口矩形94

3．5．3 裁剪体96

3．5．4 视口缩放96

3．5．5 使用视口97

3．6 光栅化处理器101

第4章 光照和材质102

4．1 有关光照和材质的基本概念102

4．1．1 Direct3D光照模型与自然界103

4．1．2 光和材质的颜色值103

4．1．3 直射光与环境光104

4．1．4 启用和禁止光照引擎105

4．2 光照105

4．2．1 介绍光照对象105

4．2．2 光照属性107

4．2．3 使用光照110

4．3 材质115

4．3．1 材质的概念115

4．3．2 材质属性116

4．3．3 使用材质118

4．4 Direct3D光照的数学原理121

4．4．1 光的颜色类型和光源121

4．4．2 光随距离的衰减122

4．4．3 反射比模型123

4．4．4 聚光灯衰落模型127

4．4．5 烟雾效果129

第5章 纹理130

5．1 纹理的基本概念130

5．1．1 纹理的概念130

5．1．2 纹理的寻址方式131

5．1．3 纹理接口和纹理句柄136

5．1．4 调色板化的纹理137

5．2 纹理坐标138

5．2．1 纹理坐标的概念138

5．2．2 直接把纹理元素映射为像素141

5．2．3 纹理坐标格式142

5．2．4 纹理坐标处理144

5．3 纹理表面对象152

5．3．1 获得一个纹理表面对象153

5．3．2 用纹理表面渲染153

5．4 纹理过滤154

5．4．1 最近点采样155

5．4．2 线性纹理过滤157

5．4．3 非均匀性纹理过滤158

5．4．4 使用多纹理映像的纹理过滤159

5．5 纹理包装164

5．5．1 纹理包装的概念165

5．5．2 使用纹理包装167

5．6 纹理混合167

5．6．1 Alpha纹理混合168

5．6．2 多次纹理混合169

5．6．3 多纹理混合169

5．6．4 使用纹理的光映射图174

5．7 纹理压缩179

5．8 自动纹理管理180

5．9 纹理的硬件考虑181

第6章 顶点格式183

6．1 关于顶点格式183

6．2 未变换、无光照的顶点185

6．3 未变换、有光照的顶点187

6．4 已变换、有光照的顶点189

6．5 跨距顶点格式191

第7章 深度缓冲技术194

7．1 深度缓冲器的概念194

7．2 使用深度缓冲器196

7．2．1 查询对深度缓冲器的支持196

7．2．2 创建一个深度缓冲器197

7．2．3 启用深度缓冲器199

7．2．4 清除深度缓冲器199

7．2．5 改变深度缓冲器的写访问200

7．2．6 改变深度缓冲器的比较功能201

7．2．7 使用α-偏离201

7．3 模板缓冲器202

7．3．1 模板缓冲器的概念202

7．3．2 模板缓冲器如何工作202

7．3．3 定制模板缓冲器203

7．4 顶点缓冲器203

7．4．1 顶点缓冲器的概念204

7．4．2 顶点缓冲器描述204

7．4．3 设备类型和顶点处理需求206

7．4．4 使用顶点缓冲器207

第8章 通用技术和特殊效果220

8．1 烟雾220

8．1．1 烟雾效果简介220

8．1．2 烟雾计算公式221

8．1．3 烟雾的参数223

8．1．4 烟雾混合224

8．1．5 烟雾的颜色224

8．1．6 像素烟雾225

8．1．7 顶点烟雾229

8．2 几何混合233

8．2．1 关于几何混合233

8．2．2 混合变换和渲染状态235

8．2．3 混合加权236

8．2．4 使用几何混合237

8．3 用户定义的裁剪位面240

8．3．1 用户定义的裁剪位面240

8．3．2 使用用户定义的裁剪位面242

8．4 环境映射244

8．4．1 环境映射的概念245

8．4．2 立方体环境映射245

8．4．3 球形环境贴图257

8．5 凹凸映像258

8．5．1 凹凸映像259

8．5．2 凹凸映像贴图的像素格式260

8．5．3 凹凸映像公式261

8．5．4 使用凹凸映像261

8．6 布告板267

8．7 云、烟和雾化尾迹267

8．8 火焰、闪烁和爆炸268

8．9 运动模糊269

8．10 彩色光270

8．11 防锯齿技术270

8．11．1 边沿防锯齿270

8．11．2 全屏幕防锯齿271

第9章 Direct3D立即模式实例（C/C++）273

9．1 渲染一个三角形273

9．1．1 创建一个窗口273

9．1．2 初始化系统对象274

9．1．3 初始化场景279

9．1．4 监控系统消息281

9．1．5 渲染并显示场景282

9．1．6 关闭284

9．1．7 处理窗口移动285

9．1．8 调整窗口尺寸的处理286

9．2 增加一个深度缓冲器287

9．2．1 枚举深度缓冲器格式287

9．2．2 创建深度缓冲器288

9．2．3 附加深度缓冲器289

9．2．4 启用深度缓冲器290

9．3 使用交替的图元样式290

9．3．1 初始化场景几何体290

9．3．2 渲染和显示场景292

9．4 使用设备枚举296

9．4．1 初始化和完成设备枚举297

9．4．2 选择一种枚举设备300

9．5 使用纹理贴图301

9．5．1 准备一个纹理表面302

9．5．2 创建一个纹理表面305

9．5．3 渲染一个有纹理图元307

第10章Direct3D立即模式实例（Visual Basic）308

10．1 渲染一个三角形308

10．1．1 创建一个窗体309

10．1．2 初始化系统对象309

10．1．3 初始化场景313

10．1．4 执行渲染循环316

10．1．5 关闭318

10．2 增加一个深度缓冲器319

10．2．1 枚举深度缓冲器格式319

10．2．2 创建深度缓冲器320

10．2．3 附加深度缓冲器321

10．2．4 启用深度缓冲器321

10．3 使用交替的图元样式322

10．3．1 初始化场景几何体322

10．3．2 渲染和显示场景324

10．4 使用设备枚举327

10．4．1 初始化和完成设备枚举327

10．4．2 选择一种枚举设备329

10．5 使用纹理贴图331

10．5．1 创建一个纹理表面332

10．5．2 渲染一个有纹理图元334

第11章 Direct3DX实用库335

11．1 关于Direct3DX实用库335

11．2 使用Direct3DX实用库336

11．3 Direct3DX实用库的层次结构336

11．3．1 Direct3DX实用库层次结构概述336

11．3．2 Direct3DX实用库的接口和对象类型337

11．4 Direct3DX实用库基本原理338

11．4．1 Direct3DX和Direct3D339

11．4．2 Direct3DX设备环境340

11．4．3 Direct3DX设备341

11．4．4 Direct3DX矩阵堆栈344

11．4．5 硬件加速级别346

11．4．6 Sprite支持347

11．4．7 纹理处理支持350

11．4．8 简单的几何体形状354

11．4．9 3D数学支持355